2025年茂莱光学公司研究报告：破局工业级精密光学，卡位高增长赛道

一、深耕精密光学，持续拓展新兴领域

（一）深耕精密光学，持续拓展新兴领域

茂莱光学自 1999 年成立以来，已从一家专注于光学器件加工的企业，逐步成长为覆盖精密光 学器件、光学镜头到高端光学系统的综合解决方案提供商。 1）初创与工艺积累期（1999 年-2005 年左右）：公司于 1999 年在南京成立，以精密光学器件 的加工与制造为起点。在此阶段，茂莱光学深耕基础工艺，专注于高精度、定制化的透镜、棱镜等 元件的研发与生产，主要服务于工业测量和生命科学等领域，为后续发展奠定了坚实的技术根基和 客户基础。 2）创新与业务拓展期（2005 年-2011 年左右）：在稳固光学器件业务的基础上，茂莱光学开始 向产业链上游延伸，产品范围扩展至技术集成度更高的光学镜头与模组。同时，公司成功切入对可 靠性要求极高的半导体检测和航空航天等前沿领域，这标志着其技术能力和产品质量获得了市场顶 尖行业的认可，实现了业务范围的第一次重大飞跃。 3）多元化与系统布局期（2011 年-2018 年左右）：随着技术实力的不断增强，公司不再满足于 仅提供部件，而是开始布局更具价值的光学系统整体解决方案。至此，茂莱光学形成了覆盖精密光 学器件、光学镜头和光学系统的三大完整业务板块，能够为下游客户提供“光、机、电、算”一体 化的综合服务，增强了市场竞争力与客户粘性。 4）新兴领域拓展与资本化期（2018 年至今）：公司紧跟全球科技发展趋势，积极布局自动驾 驶（如激光雷达光学方案）、AR/VR（如光学测试设备）等新兴领域。同时，公司加速资本化进程， 于 2023 年 3 月 9 日成功在上海证券交易所科创板上市，打通了融资渠道，提升了品牌影响力。2025 年 12 月 10 日，其可转债正式上市，为公司未来的持续研发和扩张提供了新的资金动力。

茂莱光学的股权结构清晰稳定，呈现出控股股东集中且稳定的典型特征。公司由范一、范浩兄 弟共同实际控制，他们不仅通过控股股东南京茂莱控股有限公司（持股 59.47%）间接持股，还各自 直接持有 3.41%的股份，并通过担任董事长与副董事长职务，深度参与公司治理，保证了决策的连 续性和战略的稳定性。这种稳定的治理结构，为公司应对市场风险、执行长期战略提供了有力的保 障。

（二）营业收入稳定增长，净利率水平显著回升

2020-2024 年间，公司的营业收入保持稳定增长的态势。其中，2021 年和 2022 年受益于半导 体、生命科学等领域的旺盛需求，营业收入均实现 30%以上的高增速，归母净利润也均实现双位数 的增长。2023 年受 AR/VR 检测行业波动影响，2024 年受生命科学领域客户技术路线变化、推广进 度受阻和库存周期变化的影响，营收增速放缓。2025 年前三季度，公司的营业收入重回高速增长轨 道，归母净利润增速也强劲反弹，分别同比增长 34.05%和 86.57%，至 5.03 亿元和 0.46 亿元。

2020-2024 年间，公司的毛利率和净利率整体略有下滑，但是依旧处在相对高位。2023 年和 2024 年间，公司盈利水平的变化系产品结构的变化，以及募投项目陆续转固导致的固定成本上升。 随着业务的扩张，2023 年公司管理费用和研发费用显著增加。但是，2024 年起，公司费用管控成 果开始逐步体现，销售费用率从 2023 年的 4.52%下降至 2025 年 Q3 的 4.34%，管理费用率从 2023 年的 20.97%下降至 2025 年 Q3 的 17.01%。后续，随着公司高毛利产品的放量，以及对成本和费 用的有效控制，盈利能力有望稳中有进。

目前，公司的业务核心主要为半导体、生命科学、无人驾驶及 AR/VR 检测四大业务。其下游应 用领域的收入占比变化，也清晰地反映了业务重心和增长驱动力的转变。半导体业务是公司的增长 主引擎，业务占比从 2020 年的 18.18%提升至 2025 年上半年的 60.95%，并且在 2025 年上半年保 持了 64.65%的高增速。生命科学是公司传统优势领域，虽然占比有所下滑，但依然稳居第二。AR/VR 和无人驾驶虽然整体业务占比较小，但具备爆发式增长潜力。2024 年，公司无人驾驶业务实现 138.7% 的显著增长；2025H1，公司 AR/VR 检测业务同比增长 74.95%。

二、工业级精密光学高速发展，价值加速释放

根据精度和用途的不同，光学元件可分为传统光学器件和精密光学器件。其中精密光学器件根 据应用领域的不同可进一步细分为消费级精密光学器件（如智能手机摄像头、数码相机镜头）及工 业级精密光学器件（应用于半导体制造、生命科学、航空航天等领域）。相比于消费级精密光学器 件，工业级精密光学器件不仅在光学参数上要求更为严苛，往往还需要根据特定应用场景进行定制 化设计和制造，进入下游供应链也需要更长的认证周期和更严格的质量标准。

精密光学作为现代高科技产业的“眼睛”，正日益成为支撑众多前沿科技发展的核心关键技术 之一。根据 Global Industry Analysts 数据，2024 年全球精密光学的市场规模为 304 亿美元，预 计 2030 年将增长至 525 亿美元，CAGR 为 9.5%。长期以来，消费级精密光学产品在整体精密光学 市场中占据较高的份额，但是近年来在半导体设备、无人驾驶、VR/AR 检测和生命科学领域等应用 领域快速发展的驱动下，工业级占比逐步提升，目前已经占据主导地位。

（一）半导体设备：精密光学产品技术壁垒高筑，国产替代窗口开启

除工业级精密光学产品在传统应用领域的蓬勃发展外，近年来，其在量检测设备中的应用也愈 发受到关注。根据中商产业研究院数据，测试设备在半导体设备市场中占据 9%的市场份额。然而， 截至 2023 年，量检测设备的国产化率也仅为 5%左右，远低于刻蚀、薄膜、清洗等设备的国产化率。 因此，量检测设备仍有较强的成长空间，精密光学产品作为核心部件之一，也必将随之成长。

1）量检测设备：光学检测目前为量检测技术路线的主流

半导体量检测设备主要应用于前道晶圆制造和中道先进封装工艺控制，确保从晶圆到成品的每 一阶段都符合严格的技术指标。按技术原理可分为光学检测、电子束检测和 X 射线检测等。1）光 学检测：利用可见光或深紫外光进行成像，适用于大部分缺陷检测和量测场景，优点是速度快、覆 盖面积大，但在检测极小缺陷或某些特定缺陷方面存在局限。2）电子束检测：主要利用扫描电子显 微镜（SEM）进行关键尺寸量测（CD-SEM） 和缺陷复查，分辨率极高，但检测速度相对较慢，通 常用于抽检或精密测量。3）X 射线检测：利用 X 射线的穿透能力对器件进行无损检测，尤其先进封 装中用于检测内部结构、焊球对齐情况等优势明显。

在具体的量检测环节中，光学检测技术主要应用于检测环节的明场/暗场纳米图形晶圆缺陷检测 设备、无图形晶圆缺陷检测设备、图形晶圆缺陷检测设备和掩模版缺陷检测设备中，和量测环节的 关键尺寸量测设备、套刻精度量测设备、晶圆介质薄膜量测设备、掩模版关键尺寸量测设备、三维 形貌量测设备、晶圆金属薄膜量测设备。根据观研天下的数据，以上几种设备 2023 年的销售额在半导体量检测设备总销售额中的占比超过 80%。

近年来，随着芯片节点演进至 7nm、5nm 及以下，量检测设备的重要性日益凸显。制程的迭代 通常意味着制造工序的增加，而每一步工艺的偏差都会导致良率下降，因此必须通过更多次、更精 密的量检测进行实时监控和反馈。根据 VLSI 和 QY Research 数据，全球半导体量检测设备的市场 规模从 2016 年的 47.6 亿美元增长至了 2023 年的 128.3 亿美元。我国半导体量检测设备处于高速 发展期，市场规模以高于全球的增速从 2016 年的 7 亿美元增长至了 43.6 亿美元，在全球的市场占 比也从 14.7%增长至了 33.98%。然而，半导体量检测设备市场也主要被科磊等海外厂商占据，前 五大公司全球合计市场份额占比超过 84.1%，其中科磊独占 55.8%。

光学系统在半导体量检测设备中有不可替代的核心价值，其性能影响着量检测设备的能力上限。 随着制程的微缩，量检测设备需检测缺陷的尺寸缩小，需要通过增强照明的光强，光谱范围延展至 DUV 波段、提高光学系统的数值孔径等方式来提升量检测水平。 目前，我国半导体量检测设备企业已经取得了长足的进步，从部分设备向全品类设备拓展，从 成熟制程向更先进制程迈进，国产化率有望高速提升，同时全产业链条的自主可控也是必然趋势。 因此，在庞大的本土市场需求和新兴应用驱动的基础上，受外部压力影响和内部政策推动的国产替 代进程强力牵引，用于量检测设备的精密光学产品市场也将快速发展。

（二）AR/VR 检测设备：专用检测设备兴起，赛道价值凸显

AR/VR 检测设备是确保 AR（增强现实）和 VR（虚拟现实）硬件产品光学性能与用户体验的关 键工具，其发展和 AR/VR 硬件产业紧密相连。早期 AR/VR 设备形态多样，标准不一，检测工作多 依赖于对传统光学测量仪器的改装和适配。随着 Meta Ray-Ban Display、Apple Vision Pro、等 头部产品出现及技术路线逐渐清晰，专用的 AR/VR 检测设备开始出现。专用的 AR/VR 检测设备通 过模拟人眼的视觉感知，可以对视场角、色彩均匀性、畸变等关键参数进行自动化、一体化测量， 从而大幅提升 AR/VR 产品的生产效率和一致性，更好的满足量产需求。

目前 AR/VR 检测设备市场已初具规模，展望未来，AR/VR 检测设备市场的发展将受终端市场爆发、产品质量要求提升和技术迭代三重因素推动。 1）终端市场爆发：带有 AI 功能的智能音频眼镜正快速打开市场，推动了 AR 概念的普及和增 长。VR 市场目前虽然正处于一个平台期和调整阶段，但是厂商正通过向一体式混合现实（MR）设 备升级和深耕特定场景来寻求突破。根据 IDC 预测，2024 年全球 AR/VR 总投资规模达 152.2 亿美 元，并有望在 2029 年增至 397.0 亿美元，五年复合增长率（CAGR）将达 21.1%。其中，中国市场 涨幅位列全球首位，2024-2029 年 CAGR 预计高达 41.1%。这为检测设备提供了广阔的潜在市场。 2）质量要求提升：随着市场竞争加剧，消费者对产品显示效果、舒适度要求越来越高，厂商必 须依靠高精度的检测设备来保证产品一致性和优良率。 3）技术迭代驱动：显示技术的进步（如 Micro-OLED 光学方案）将会不断对检测提出新挑战， 需要检测设备持续更新换代。

（三）无人驾驶：自动驾驶迈向更高阶，L4 级商业化落地探索

L4 级无人驾驶代表着车辆在特定设计运行域（ODD）内，可以完成所有驾驶操作，无需人类接 管。近年来，国家级和地方政府密集出台了支持政策。例如，北京建成了全球首个车路云一体化示 范区，武汉开放了超过 3800 公里的试点道路，这些举措为 L4 技术的路测和商业化扫清了部分制度 障碍。在技术端，随着激光雷达、计算芯片等硬件成本的下降以及算法的迭代，L4 系统的整体成本 正在持续下探，可靠性不断提升。

目前，L4 级无人驾驶（Robotaxi、无人配送车、无人环卫车）已经告别了早期的实验室研发和 Demo 阶段，进入了实实在在的商业化落地探索期。其中，完全无人的 Robotaxi 虽然大规模商用 还需时日，但发展势头迅猛。百度旗下的萝卜快跑已在武汉、北京等多个城市提供出行服务，截至 2025 年 8 月，已累计提供出行服务 1400 万次。根据沙利文的数据，2025 年全球的 Robotaxi 市场 规模为 3 亿美元，2030 年将增长至 666 亿美元，2035 年市场规模将再度扩容至 3526 亿美元，中 国市场也将在 2025-2035 年间从 2 亿美元增长至 1794 亿美元。

虽然，无人驾驶目前仍存在技术路线争议，但行业主流观点和实践是多传感器融合。在对安全 性要求极高的 L3 级及以上自动驾驶中，激光雷达因其精准的三维感知能力，通常被视为实现安全 冗余的关键部件。随着自动驾驶向更高阶推进，对激光雷达的单车搭载量和性能要求也在同步提升， L4 级自动驾驶，尤其是 Robotaxi 的商业化运营，更将对激光雷达行业构成最直接的拉动力量。Yole 数据显示，2025-2030 年间，全球车载激光雷达市场规模将从 12.19 亿美元增长至 35.61 亿美元， 其中 Robotaxi LiDAR 市场规模将从 1.82 亿美元增长至 2.94 亿美元。

（四）生命科学：市场加速扩张，光学系统为关键赋能技术

工业级精密光学在生命科学领域的应用，也在悄然改变着认知和探索生命的方式。在基因测序和口腔扫描仪这两大领域，它通过提供更精准、更高效、更清晰的“眼睛”，成为了技术突破的主 要推动力之一。 1）基因测序仪：用于测定任何一段 DNA 中四种基本的碱基（A、T、C、G）的排列顺序。在 高通量基因测序中，荧光显微成像光学系统是关键技术环节，直接影响测序的速度、通量和精度。 2）口腔扫描仪：在口腔医疗领域，工业级精密光学技术主要通过多种无创、非接触式的成像方 式，为口腔疾病的早期检测、诊断和监测提供了强大工具。

基因测序市场正经历爆发式增长，预计 2024-2030 年间市场规模将从 188 亿美元年增长至 624.8 亿美元，其核心驱动力源于技术革新使得其应用逐步从高端科研走入普及应用。我国基因测序市场 增速高于全球，预计将从 2024 年的 374 亿元增长至 1536 亿元，系庞大的人口基数为基因测序提供 的巨大的应用场景，以及人们健康意识的提升带来的对疾病预防和健康管理的需求。 口腔扫描仪作为数字牙科的核心设备，其在精准、高效和改善患者体验方面的优势，正推动全 球牙科行业加速向数字化转型。2023 年全球牙科口内扫描仪市场规模为 6.368 亿美元，预计到 2032 年将达到 11.907 亿美元。 基因测序与口腔扫描仪市场的扩张也将拉动对显微成像系统等光学产品的需求，同时，持续增 长的市场规模催生规模化生产效应，也将进一步扩大精密光学元件在生命科学领域的应用市场。

三、公司优势：技术护城河深厚，客户生态多元优质

（一）技术积累深厚，核心工艺全面

公司已掌握了精密光学镀膜、高面形超光滑抛光、高精度光学胶合、光学镜头及系统设计、低 应力高精度装配五大核心技术。这些技术是生产高性能、高可靠性光学元组件的基础，共同构成了 公司在精密光学制造领域的硬实力，使其在高端光学元件制造领域形成了较高的竞争壁垒。 同时，茂莱光学不仅仅是光学元组件的供应商，更能将光学成像系统、激光或 LED 照明光源模 块、运动控制、数字相机器件进行系统组合，实现主动照明、自动对焦取像、控制扫描、数字存储 等多功能一体化的光机电算光学系统模块。这种一体化的综合解决能力，提升了产品的附加值，也 增强了客户黏性。

茂莱光学的技术优势并非停留在理论层面，而是直接转化成了在几个高端市场的差异化产品竞 争力。在 AR/VR 检测领域，茂莱光学也具备人眼仿生光学系统技术。该技术可以通过模拟人眼的视 觉特性，对 AR 眼镜的光学性能进行更贴近真实使用场景的检测和评估。整体来看，茂莱光学通过 聚焦尖端领域，并朝着更高集成度的解决方案迈进，不断开拓技术的深度和高度，确立了其在工业 级精密光学领域的领先地位。

（二）卡位前沿赛道，构建多元优质的客户生态

茂莱光学的客户名单涵盖了半导体、AR/VR、无人驾驶、生命科学等多个高精尖领域的全球龙 头企业，这为其带来了显著的市场优势。

1）半导体领域：绑定全球设备龙头与国产核心力量

在半导体领域，公司的客户涵盖 KLA、Camtek 等国内外核心企业。KLA 是全球领先的半导体 量检测设备商，2023 年在我国半导体量检测市场的市占率高达 64.29%，Camtek 也在先进封装量 检测系统这一细分领域占据全球领先地位。量检测设备领域的布局，为公司业绩持续且稳定的增长 夯实了基础。

2）AR/VR 检测领域：前瞻卡位全球巨头创新生态

在 AR/VR 检测领域，公司的客户包括 Meta、微软等行业标杆。Meta 通过其 Quest 和 RayBan Meta 系列产品，在消费级 AR/VR 市场建立了难以撼动的领先地位。根据 IDC 的报告，在 2025 年第一季度，Meta 在全球 AR/VR 头戴装置市场的占有率高达 50.8%。 直面 Meta 的前沿需求，不仅能够驱动茂莱光学不断提升自身技术水平和解决方案能力，也有 助于其拓展更多优质客户。2025 年上半年，公司已成功切入新客户部分生产产线，助力客户实现 AR眼镜光学功能模块检测。同时，公司的客户需求也从研发阶段逐步向小批量生产阶段发展，这部分 业务为公司业绩带来长期增长潜力。

3）无人驾驶：携手行业标杆，卡位感知核心

在无人驾驶方面，公司的客户主要包括谷歌母公司 Alphabet 旗下自动驾驶平台 Waymo。目 前，Waymo 主要在凤凰城、旧金山、洛杉矶、奥斯汀运营，已有超过 1500 辆商业运营的自动驾驶 出租车（robotaxi）投入使用。同时，Waymo 计划再生产超过 2000 辆自动驾驶出租车，并且通过 与优步合作进入亚特兰大市场，提升其服务的渗透率和便利性，持续拓展商业版图。 与行业领导者 Waymo 的合作，不仅为茂莱光学在无人驾驶领域提供了强大的品牌背书、推动 了其前沿技术的迭代与巩固，也直接带动了茂莱光学在该业务领域的收入快速增长。2024 年，公司 在无人驾驶领域的收入同比大幅增长 138.70%。尽管公司无人驾驶业务收入占比较低，但其高速增 长性使其成为公司一个重要的新兴增长点。

4）生命科学领域：联袂基因测序与口腔扫描头部企业

在生命科学领域，茂莱光学的主要客户包括华大智造、ALIGN、Thermo Fisher、Bio-Rad 等 公司。其中，华大智造 2024 年在全球基因测序仪新增销售装机口径中的市场份额约为 28.2%，Align Technology 是全球数字牙科领域的领导者，核心产品包括 Invisalign 隐适美隐形矫治器、iTero 口内扫描仪等。与华大智造、ALIGN 等龙头的长期合作，为公司提供了稳定的收入基本盘。

除此之外，公司还在泰国建立生产基地，并持续增资海外子公司，核心目的之一就是降低地缘 政治风险，并更好地承接海外客户的本地化生产订单。与此同时，国内布局也在优化：南京是核心 基地；深圳子公司聚焦标准品的研发与生产，以覆盖更广泛的应用场景；北京子公司则瞄准本地半 导体产业集群，提供贴身的技术服务与产品配套。这种内外联动、功能互补的产能网络，赋予了茂 莱光学更强的韧性和灵活性。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）